高三人教版化学一轮复习课件16.41进入合成有机高分子化合物的时代 151张

第十六章进入合成有机

高分子化合物的时代1共152页学案41进入合成有机

高分子化合物的时代2共152页轻松学教材3共152页一､有机高分子化合物

1.高分子化合物的组成

(1)单体:能够发生聚合反应生成高分子化合物的低分子化合物｡

(2)链节:高分子化合物中化学组成相同､可重复的最小单位｡

(3)聚合度:高分子链中含有链节的数目｡

4共152页2.合成高分子化合物的基本反应

5共152页6共152页7共152页8共152页9共152页特别提醒:加聚反应中,反应物中所有原子均转变为目标产物,原子利用率达到100%,实现零排放,符合绿色化学的要求;但缩聚反应中,由于生成小分子,原子利用率达不到100%,不能实现零排放,不符合绿色化学的要求｡

10共152页二､单体与高聚物的互推规律聚合时找准结合点,反推单体时找准分离处,“结合点必为分离处”｡11共152页1.由单体推断高聚物

加聚反应的书写方法

(1)单烯烃型单体加聚时“断开双键,键分两端,添上括号,n写后面”｡如:

12共152页(2)二烯烃型单体加聚时“单变双,双变单,破两头,移中间,添上括号,n写后面”｡如nCH2==CH—CH==CH2

(3)含有一个双键的两种单体聚合时,“双键打开,中间相连,添上括号,n写后面”｡如13共152页2.由高聚物推导单体的方法

(1)加聚产物单体的判断方法

①凡链节的主链只有两个碳原子(无其他原子)的聚合物,其合成单体必为一种,将两个半键闭合即得对应单体｡14共152页②凡链节主链有四个碳原子(无其他原子),且链节无双键的聚合物,其单体必为两种,在中央划线断开,然后两键闭合即得对应单体｡

15共152页③凡链节主链上只有碳原子,并存在碳碳双键结构的高聚物,其规律是“凡双键,四个碳;无双键,两个碳”,划线段开,然后将单键变双键,双键变单键即得对应单体｡16共152页(2)缩聚产物单体的判断方法17共152页18共152页19共152页③酚醛树脂是由苯酚和甲醛缩聚而成,链节中有酚羟基

20共152页特别提醒:找单体时,一定要先判断是加聚产物还是缩聚产物,然后运用逆向思维反推单体,找准分离处,聚合时的结合点必为分离处,同时进行单体判断时,不要被书写方式迷惑,要注意单键可以旋转｡21共152页三､传统高分子材料1.高分子化合物的分类

22共152页其中，被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维、合成橡

胶应用最广泛。23共152页2.塑料

(1)主要成分

塑料的主要成分是合成树脂,其他添加物质称为加工助剂｡

(2)分类

24共152页(3)常见的塑料

25共152页26共152页3.合成纤维

(1)纤维的分类

(2)“六大纶”

六大纶包括:涤纶､锦纶､腈纶､丙纶､维纶､氯纶｡

27共152页(3)常见的合成纤维的单体和结构简式

28共152页4.合成橡胶

(1)橡胶的分类

29共152页(2)天然橡胶30共152页②天然橡胶为线型高分子,分子结构中含有碳碳双键,易发生氧化反应,所以天然橡胶易老化;天然橡胶硫化后得硫化橡胶,硫化橡胶属于体型高分子化合物｡

31共152页(3)常见合成橡胶

32共152页四､新型高分子材料1.功能高分子材料

(1)概念:既有传统高分子材料的机械性能,又有某些特殊功能的高分子材料｡

(2)分类

33共152页2.复合材料

(1)概念:两种或两种以上材料组合成的一种新型材料,其中一种材料作为基体,另一种作为增强剂｡

(2)主要性能:强度高､质量小､耐高温､耐腐蚀｡

(3)应用领域:可应用于宇宙航空等工业｡34共152页体验热身35共152页1.由乙醇制乙二酸乙二酯,最简单的反应顺序正确的是()

①取代反应②加成反应③氧化反应④还原反应⑤消去反应⑥酯化反应⑦中和反应⑧缩聚反应

A.⑤②①③⑥

B.①②③⑤⑦

C.⑤③①②⑧

D.①②⑤③⑥

答案:A36共152页解析:由乙醇制乙二酸乙二酯需以下步骤:

37共152页2.有一种脂肪醇通过一系列反应可得丙三醇,这种醇可通过氧化､酯化､加聚反应而制得高聚物B38共152页解析:根据高聚物的结构简式推断其相应单体为CH2==CH—COOCH2CH==CH2,该单体可由CH2==CH—CH2OH经氧化和酯化反应生成｡

39共152页3.格林尼亚试剂简称“格氏试剂”,它是卤代烃与金属镁在无水乙醚中作用得到的,如CH3CH2Br+MgCH3CH2MgBr,它可与羰基发生加成反应,其中的“—MgBr”部分加到羰基的氧上,所得产物经水解可得醇｡今欲通过上述反应合成2-丙醇,选用的有机原料正确的一组是()

40共152页A.氯乙烷和甲醛

B.氯乙烷和丙醛

C.一氯甲烷和丙酮

D.一氯甲烷和乙醛

答案:D41共152页解析:首先加成反应后碳原子必须共有3个,B､C不符合｡

42共152页4.从原料和环境方面的要求看,绿色化学对生产中的化学反应提出了提高原子利用率的要求,即尽可能不采用那些对产品的化学组成没有必要的原料｡现有下列3种合成苯酚的反应路线:43共152页44共152页其中符合绿色化学要求的生产过程是()

A.①

B.②

C.③

D.①②③

答案:C45共152页解析:根据题意,绿色化学要求原子利用率要高,尽可能不采用那些对产品的化学组成来说没有必要的原料,①②两种合成方法,步骤多,用的其他物质较多,而③只有一步,直接氧化,产率高,且生成的丙酮也是一种重要的化工试剂｡

46共152页5.生物降解塑料能在微生物的作用下降解成二氧化碳和水,从而消除废弃塑料对环境的污染,PHB塑料就属于这种塑的说法不正确的是()47共152页A.PHB是高分子化合物

B.CH3CH2CH(OH)COOH在一定条件下可以制得PHB

C.通过加聚反应可以制得PHB

D.在PHB的降解过程中有氧气参加反应

答案:C48共152页解析:合成高分子化合物PHB的单体是

PHB的降解产物为CO2和水,因此,降解过程中有氧气参加反应｡

49共152页6.使用有机材料制成的薄膜,给环境造成的“白色污染”十分严重｡我国最近研制成功的可降解塑料结构如下:

50共152页这种塑料有良好的生物适应性和降解性,能自然腐烂分解｡试回答下列问题:

(1)这种可降解塑料

A______________､

B_____________________､

C_______________________所对应的三种单体依次是､､｡51共152页(2)可降解塑料在自然界可通过______(填反应类型)反应分解为三种单体小分子有机物｡水解52共152页(3)A的单体和C的单体各1mol,在浓H2SO4存在､加热条件下,可生成八元环状化合物,写出有关反应的化学方程式为____________________｡

53共152页(4)B的单体在浓H2SO4､加热条件下可发生消去反应生成不饱和酸,此不饱和酸的结构简式是_________________________｡此不饱和酸属于链状酸的同分异构体还有种___________｡２54共152页解析:(1)根据三种高聚物结构简式知均存在酯基,则单体中必有—OH和—COOH,故单体为:

55共152页(2)因为聚合物存在酯基,因此水解时可分解为单体｡

56共152页57共152页7.(2009年北京—黄冈高考八模)福娃是北京2008年第29届奥运会吉祥物,为儿童安全考虑,福娃外材料为纯羊毛线,内充物为无毒的聚酯纤维

58共152页59共152页根据上述信息及框图,回答下列问题:

(1)写出产物C的结构简式:______________________｡

(2)写出①和②的反应试剂:

①_________________;

②______________________________｡

(3)反应类型X是__________反应,反应类型Y是__________反应｡ＮａＯＨ水溶液溴的四氯化碳溶液（或答“Ｂｒ２”）取代缩聚60共152页(4)写出D､E生成聚酯纤维的化学方程式______________________________________｡61共152页解析:本题考查有机物的结构､有机反应类型等｡A是苯环上的甲基在光照条件下与氢气的取代反应,所以A为

取代,所以①是NaOH水溶液,醇在催化剂的作用下被氧气氧化为醛､醛可继续被氧化为羧酸,所以C是62共152页由乙烯生成1,2-二溴乙烷属于加成反应,所以试剂②应该是溴单质,一般采用的是其四氯化碳溶液｡1,2-二溴乙

在催化剂的作用下发生缩聚反应生成聚酯纤维｡

63共152页重点探究64共152页有机合成中官能团的转化

1.官能团的引入

(1)引入卤素原子的方法

①烃与卤素单质(X2)取代

②不饱和烃与卤素单质(X2)或卤化氢(HX)加成

③醇与HX取代

(2)引入羟基(—OH)的方法

①烯烃与水加成

②卤代烃碱性条件下水解

③醛或酮与H2加成65共152页④酯的水解

⑤酚钠盐中滴加酸或通入CO2

(3)引入碳碳双键或碳碳三键的方法

66共152页(4)引入—CHO的方法

某些醇的催化氧化､

(5)引入—COOH的方法

①醛被O2或银氨溶液､新制Cu(OH)2悬浊液氧化

②酯酸性条件下水解

③苯的同系物被酸性KMnO4溶液氧化

67共152页2.官能团的消除(1)通过加成反应消除不饱和键｡

(2)通过消去､氧化或酯化反应等消除羟基｡

(3)通过加成或氧化反应等消除醛基｡

68共152页3.官能团间的衍变

(1)利用官能团的衍生关系进行衍变,

69共152页(2)通过某种化学途径使一个官能团变为两个,如70共152页特别提醒:有机合成中可通过加成､取代､消去､氧化､还原等反应实现官能团的引入､消除及转化,分析时既要注意反应条件及各类有机物的结构是否符合相应官能团的转化,同时要考虑它对其他官能团的影响｡

71共152页有机合成的碳骨架的构建方法1.常见增长碳链的方法

增长碳链的反应主要有卤代烃的取代反应,醛酮的加成反应等｡

72共152页（２）醛、酮与ＲＭｇＸ加成73共152页(3)醛､酮的羟醛缩合(其中至少一种有α—H)

(4)苯环上的烷基化反应等

74共152页(5)卤代烃与活泼金属作用

2CH3Cl+2NaCH3—CH3+2NaCl75共152页2.常见碳链减短的反应减短碳链的反应主要有烯烃､炔烃的氧化反应､羧酸及其盐的脱羧反应及烷烃的裂化反应等｡

76共152页3.常见碳链成环的方法(1)二元醇成环

77共152页(2)羟基酸环内酯化78共152页(3)二元羧酸成环

79共152页(4)氨基酸成环80共152页特别提示:选择增长碳链反应时,一方面要注意碳链变化的位置和结构,另一方面要注意分析需要变化位置的官能团,才能联想和利用相应的反应或方法｡

81共152页命题聚焦82共152页聚焦1高分子材料的结构与性质【例1】酚醛树脂可用苯酚和甲醛反应制得｡实验室制备酚醛树脂时,在酸性条件下,苯酚过量时制得的酚醛树脂若不易取出,则可趁热时加入一些乙醇来取出树脂;在碱性条件下,苯酚过量时制得的酚醛树脂若不易取出,用加热或加溶剂的方法都很难将树脂取出｡关于上述两种情况,下列有关叙述正确的是()

83共152页A.酸性条件下制得的是体型酚醛树脂,碱性条件下制得的是线型酚醛树脂

B.酸性条件下制得的是线型酚醛树脂,碱性条件下制得的是体型酚醛树脂

C.两种条件下制得的都是线型酚醛树脂

D.两种条件下制得的都是体型酚醛树脂答案:B84共152页解析:根据高分子材料的受热表现及其在溶剂中的溶解情况可判断其结构类型｡

线型结构的高分子化合物可溶解在有机溶剂中,有热塑性;体型结构的高分子化合物难溶于有机溶剂,有热固性｡85共152页聚焦2高分子化合物单体的判断【例2】DAP是电表和仪表部件中常用的一种高分子化合物,其结构简式为:

86共152页则合成它的单体可能有()

①邻苯二甲酸②丙烯醇(CH2==CH—CH2—OH)③丙烯④乙烯⑤邻苯二甲酸甲酯

A.①②

B.④⑤

C.①③

D.③④

答案:A87共152页88共152页聚焦3有机合成路线的选择及评价【例3】对氨基苯甲酸可用甲苯为原料合成｡已知:①

89共152页成对氨基苯甲酸的步骤合理的是（）90共152页答案:A91共152页解析:由甲苯为原料制取对氨基苯甲酸,中间涉及氧化反应和还原反应,题中特别提醒氨基还原性强,易被氧化,故氧化反应应在形成氨基之前进行,即选择甲基先转化为羧基,然后再引入氨基的合成路线,因此A项路线是合理的;B项,若先氧化甲苯,生成苯甲酸,再硝化时,得到的是间硝基苯甲酸;C项,甲苯还原生成甲基环己烷;D项,苯胺中的氨基很易被氧化｡

92共152页聚焦4逆合成分析法在有机合成中的应用93共152页【例4】据报道,目前我国结核病的发病率有抬头的趋势｡抑制结核杆菌的药物除雷米封外,PAS—Na(对氨基水杨酸钠)也是其中一种｡它与雷米封同时服用,可以产生协同作用｡已知:

94共152页95共152页96共152页解析:根据题给信息及原料分子与目标化合物结构分析,采取逆推法设计有机合成路线｡

结构对比:甲苯中甲基转化为羧基,并引入—OH､—NH2｡由信息条件,—NH2来源于—NO2;—OH应由—Br转化｡

97共152页逆推法设计合成路线如下:

98共152页在此合成路线中,由于氨基易被氧化,氨基的形成应放在羧基形成之后｡99共152页100共152页101共152页高效作业102共152页1.某醇A通过一系列反应可得到丙三醇,还可以通过氧化反应､酯化反应､加聚反应,最后得到高分子化合物103共152页答案:B104共152页解析:合成该高聚物的单体的结构简式为

CH2==CH—COOH和CH2==CH—CH2OH｡选择合适的氧化剂,可将CH2==CH—CH2OH氧化为CH2==CH—COOH,然后再通过酯化反应和加聚反应生成105共152页基硅烷经两步反应制得,这两步反应是()

A.消去,加聚

B.水解,缩聚

C.氧化,加成

D.水解,加聚答案:B106共152页由二氯二甲基硅烷经水解反应制得的｡其合成过程为:107共152页3.“神舟七号”回收伞(如图)不同于普通的航空伞,它是采用强力高､重量轻､缓冲性好的特制涤纶材料制成的,伞撑开的面积有1200平方米｡

108共152页下列关于涤纶材料的说法中不正确的是()

A.涤纶属于高分子材料

B.“神舟七号”回收伞用的这种涤纶材料耐高温

C.涤纶属于合成橡胶

D.合成涤纶的反应属于聚合反应

答案:C解析:涤纶属于合成纤维,故C错｡109共152页4.舱外航天服每套总重量约120公斤,造价3000万元人民币左右｡舱外航天服可为航天员出舱活动提供适当的大气压力､足够的氧气､适宜的温湿度,以保障航天员的生命活动需要;航天服具有足够的强度,防止辐射､微流量和空间碎片110共152页对航天员的伤害,保证航天员的工作能力;航天服还能提供可靠工效保障及遥测通信保障等｡制作这种宇航服的材料以氨纶和尼龙为主｡其中尼龙-1010的结构简式为

尼龙-1010的说法正确的是()

111共152页A.尼龙-1010是通过加聚反应制成的

B.尼龙-1010的单体是H2N(CH2)10NHCO(CH2)8COOH

C.尼龙-1010是通过缩聚反应制成的

D.制作舱外航天服的材料要质轻,方便在舱外行走

答案:C112共152页解析:A项,尼龙-1010不是通过加聚反应制成的;B项,尼龙-1010的单体是H2N(CH2)10NH2和HOOC(CH2)8COOH,故不正确;C项,正确;D项,不正确,由于舱外航天服是在太空失重情况下穿的,不需要考虑选轻质材料｡113共152页5.某高分子材料的结构简式为

114共152页115共152页其中正确的组合是()

A.①②③

B.①③④

C.③④⑤

D.②③⑤

答案:B116共152页解析:因其主链上只有碳原子,故为加聚产物,采用半键还原法:

故其单体为①③④｡117共152页6.在有机合成中制得的有机物较纯净且易分离,才在工业生产上有实用价值｡据此判断下列有机合成反应在工业上有价值的是()

118共152页A.光照乙烷和氯气制氯乙烷:

B.苯酚钠和卤代烃作用合成酚醚:119共152页C.甲苯和浓硫酸磺化制备对甲基苯磺酸:D.乙烯和水反应制乙醇:答案:BD120共152页解析:根据题意及题中信息条件,得到的有机物较纯净且易分离,才在工业生产上有实用价值｡对A项,副反应多,产率低;C项中,在水中对甲基苯磺酸与浓硫酸难分离,而不在水中却与甲苯难分离;对B项,酚醚不溶于水与苯酚钠,与NaBr易分离,将溴苯转化为酚也易分离;对D项,乙烯为气体,与乙醇易分离｡

121共152页7.某聚合物的单体X能使溴水褪色,X和等物质的量的氢气加成后生成分子式为C8H10的芳香烃,则该聚合物是()答案:B122共152页解析:X中含有碳碳双键,聚合物属于加聚产物,根据X与等物质的量的H2加成后生成分子式为C